浅议自动化仪表维护和诊断

《浅议自动化仪表维护和诊断》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、浅议自动化仪表维护和诊断【摘要】基于企业对安全和质量的要求，系统维护与仪表诊断受到用户、制造商和研究者各方面的关注。系统维护与仪表诊断分为4个层次：生产流程的诊断、生产装备的诊断、自动化控制系统的诊断、现场仪表的诊断。【关键词】自动化仪表；诊断；维护；功能与安全1自动化仪表系统的功能与安全安全是一个非常广泛的主题，在自动化仪表领域今年主要关注功能安全方面。IEC61508电气/电子/科编程电子安全相关系统的功能安全系列国际标准早在1998年就开始陆续出版，2003年又出版了IEC61511过程仪表安全系统的功能安全系列国际标

2、准。我国近两年出版了等同采用这些国际标准的系列国家标准GB/T20438电气/电子/科编程电子安全相关系统的功能安全和GB/T21109过程仪表安全系统的功能安全。20世纪的可靠性工程研究使仪表的光学、机械、电子部件的可靠性设计和处理有了获得公认的成熟框架。但是当前的仪表几乎都带微处理器，而嵌入式程序和计算机软件的可靠性却还没有公认的、得到定量数据的方法。这里最容易使人困惑的是：我们都知道Windows操作系统的错误很多，而我们的大部分自动化仪表系统软件是运行在Windows环境下邪恶，这样我们怎能相信自动化系统会有比Win

3、dows更好的可靠性呢？当前的功能安全研究和软件可靠性研究已经提供了一些诸如添加底层程序、冗余、容错等处理方法，使我们能够在不可靠的Windows上获得可靠的自动化系统。2自动化仪表系统的诊断依据生产流程的诊断原则上不属于自动化仪表范畴，但是诊断信息的交换涉及自动化仪表系统。国外仪表用户成立了一个用户组织MIMOSA（anOperationsandMaintenanceInformationOpenSystemsAlliance,运行和维护信息开放系统联盟）。该组织的使命是开发和鼓励企业在0M（OperationsandMa

4、intenance,运行和维护）中和CALM（CollaborativeAssetLifecycleManagement,资产生命周期管理协作）中采用开放信息标准。它提供一系列相关信息标准。CCOM（CommonConceptualObjectModel,通用总体对象模型）是所有MIMOSA标准的基础，而CRIS（CommonRelationalInformationSchema,通用相关信息模式）则提供了储存企业运行管理信息的手段。它还提供元数据参考库和采用XML和SQL的系列信息交换标准。该组织还与OPC合作，成立了Op

5、enPM（OpenOperations/and/Maintenance,开放运行于维护）组织。他们制定的基础信息标准用语多种行业，MIMOSA提供资产管理相关信息标准，OPC提供数据获得喝传输标准。近几年推出一种针对生产装备的监控、诊断仪表系统的新产品，已普遍投入市场。主要用于对某些典型生产装备（如旋转机械、流体管线）的监控和诊断。这些系统使用的检测手段包括振动测量、激光测量、红外热像、超声扫描以及普通的温度压力测量，将监测的信息通过统计分析、频谱分析、模式识别、数据挖掘等专家系统的分析，得出对设备的诊断。典型产品有Emer

6、son公司的CSI机械设备状态管理系统。诊断时应注意，如果仪表记录曲线为一条死线（一点变化也没有的线称死线），或记录曲线原来为波动，现在突然变成一条直线；故障很可能在仪表系统。因为目前记录仪表大多是DCS计算机系统，灵敏度非常高，参数的变化能非常灵敏的反应出来。此时可人为地改变一下工艺参数，看曲线变化情况。如不变化，基本断定是仪表系统出了问题；如有正常变化，基本断定仪表系统没有大的问题。3自动化控制系统的维护与诊断方法3.1在分析现场仪表故障前，要比较透彻地了解相关仪表系统的生产过程、生产工艺情况及条件，了解仪表系统的设计方

7、案、设计意图，仪表系统的结构、特点、性能及参数要求等3.2在分析检查仪表系统故障之前，要向现场操作工人了解生产的负荷及原料的参数变化情况，查看故障仪表的记录曲线，进行综合分析，以确定仪表故障原因所在自动化控制系统的诊断通常是控制系统中设备管理软件的一个模块或一种功能，负责控制系统自身以及现场以表达的实时诊断和预测维护。现在各家自动化仪表跨国公司几乎都有自己的产品，例如Emerson公司的AMS（资产管理系统），Siemens公司的PDM（过程设备管理），在此不列举。自动化控制系统诊断产品看的发展很快，功能和性能不断增强；现在

8、生产装备的监控与自动化控制系统自身的诊断往往是在同一个平台上进行。为了改善这一层面的可互操作性，近年Emerson公司、Siemens公司及OPC等几家承诺相互合作推进互操作技术的统一。现场仪表的诊断与上述几层的维护、诊断在方法上有很大区别。首先，上述方法都是通过传感器采集信息，通过各种手